• Title/Summary/Keyword: 평면유도형광

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평면 레이저 유도 형광법을 이용한 엔진 연소실 OH 라디칼 계측

  • 오승묵;조규백;이중재;고동섭
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.10 no.6
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    • pp.468-472
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    • 1999
  • 평면 레이저 유도 형광법을 사용하여, 가시와 엔진내부에서 연소 과정이 진행되느 동안 OH라디칼 분포에 대한 2차원 영상을 계측하였다. Rayleigh 산란광을 차단하기 위해서 광대역 필터인 UG11을 사용하였으며, OH 형광 영상은 ICCD카메라로 수집하였다. OH라디칼 은 Q1(11)과 P2(8) 파장으로 여기하였다. 엔진 연료로는 iso-octane을 사용하였으며, 이 연료에서는 자체 형광이 발생하지 않았다. 난류를 암시하는 주름진 화염 경계면을 명확하게 관측하였으며, 어떤 영상에서는 화염 섬(flame island)이 나타나기도 한다.

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A Planar Imaging System for Spray Patternation (분무 패턴 측정을 위한 평면 이미지 기법)

  • 이경진;정기훈;윤영빈;정경석;정인석
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.7-7
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    • 1998
  • 액체 연료 분포의 균일성과 대칭성은 연소 효율을 높이고, 공해 물질을 줄이는데 있어서 필수적인 요소이기 때문에 분무 패턴을 정량적으로 해석하는 것은 매우 중요하다. 고전적으로 사용되고 있는 mechanical patternator는 ⅰ) 유동을 교란시키고, ⅱ) 공간 분해능이 떨어지며, ⅲ) 복잡한 재순환 유동이나 화학 반응이 있는 유동에서의 적용이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 레이저를 이용한 optical patternator에 대한 연구가 진행되고 있다. Optical patternator는 유동을 교란시키지 않으면서 고해상도의 분무 패턴 측정을 할 수 있다. 형광 신호는 물질의 체적에 비례한다. 따라서, 레이저 평면광을 분무에 조사시켜 주어서 유도되는 형광 신호를 이용하는 평면액체 레이저 유도 형광법(PLLIF : Planar Liquid Laser Induced Fluorescence)은 분무패턴을 알아보는 매우 유용한 방법이다.

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Measurement of the fuel distribution in a scaled ATR combustor using PLIF (PLIF를 이용한 ATR 연소기 축소모형의 연료분포 측정연구)

  • Jin Yu-In;Yang In-Young;Choi Young-Hwan;Yang Soo-Seok
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.9 no.4
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    • pp.55-65
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    • 2005
  • Mixing performance between fuel and oxidizer is a significant parameter of combustion efficiency and stability in an air-turbo ramjet combustor. Two types of petal mixer were experimented to research the mixing performance. Mixing performance and fuel distribution images were obtained for petal mixers. Planar laser-induced fluorescence(PLIF) was used to obtain 2-D fuel distribution. The obtained images were processed in order to make use of the image information to a quantitative level. The results of analyzing the fluorescence images could be useful to find better mixing performance between mixers.

Study on the characteristics of laminar lifted flames using planar laser induced fluorescence technique (평면 레이저유도 형광법을 이용한 부상화염의 특성 연구)

  • Lee, Byeong-Jun;Jeong, Seok-Ho;Han, Jae-Won
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.21 no.11
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    • pp.1393-1402
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    • 1997
  • Characteristics of the lifted flame which is generated by issuing of the fuel through the miniature nozzle, d = 0.164 mm, are studied using the planar laser induced fluorescence technique. OH radical is excited on the $Q_{1}$(8) line of the $A^{2}$.SIGMA.$^{+.leq.X2}$ .PI.(1, 0) band transition (283.55 nm) and LIF signals are captured at the bands of (0, 0) and (1, 1) transition (306 ~ 326 nm) using the filters and ICCD camera. Hydroxyl radical (OH) profile for nozzle attached flame shows that OH radical populations at the flame sides and flame tip are larger than those at the base. But for the lifted flame (tribrachial flame) case, those are larger at the flame base than at the flame tip and flame sides. The OH radical is more dense near the center line of flame base at the blowing out. This fact proves the Chung and Lee's blowout theory-blowout occurs when the flame is anchored at the flame axis. axis.

Fuel Distribution Measurements in ATR Combustor using PLIF (PLIF를 이용한 ATR 연소기 내부의 연료분포 측정)

  • Yang In-Young;Jin You-In;Yang Soo-Seok;Park Seung-Jae
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.274-277
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    • 2004
  • Fuel/air mixing in air turbo ramjet(ATR) combustor is a significant parameter of combustion stability and efficiency. In this study, fuel distribution in the ATR model combustor was measured to compare the degree of mixing with respect to the velocity ratio$(r=v_a/v_f)$ between fuel gas and air. Planar laser-induced fluorescence(PLIF) and image processing method were used to obtain two dimensional fuel distribution. Fuel mixing went bad with approaching to r=1.

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Mercury Free Flat Discharge Lamps for LCD Backlighting (LCD 배면광을 위한 무수은 평면방전램프)

  • Shiga, Tomokazu
    • The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.15 no.2
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    • pp.31-38
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    • 2001
  • LCD는 비발광형 소자이므로 배면광이 필요하다. 현재의 LCD 배면광용 냉음극 형광램프는 전기-광학적 특성을 좋게 하기 위하여 수은방전을 사용한다. 그러나 수은의 이용은 외부 온도에 따라 특성이 변하는 결점과 환경 문제가 있다. 이 결점을 보완하기 위하여 원통방전형, 미세방전형 그리고 평면방전형 등 세가지 방식의 무수은 램프가 개발되어 왔다. 원통 방전형 무수은 램프는 수은 대신 Xe을 사용한다. Xe 방전이 수축되는 것을 막기 위하여 한쪽 전극은 외벽에 코일형태로 감아서 사용한다. 그리고 코일형태의 전극의 권선 간격을 조절하여 균일한 방전을 얻는다. 이 형태는 무수은 냉음극 형광램프의 두배의 광속을 얻을 수가 있다. 미세방전형 무수은 램프는 두 개의 절연체로 절연되 금속 전극사이의 방전공간에 수많은 미세방전을 일으켜 발광시킨다. 이 방식은 대향 방전구조와 면 방전구조의 두가지가 있다. 이 방식은 전극이 유전체로 둘러쌓여 있으므로 수명이 높다. 새로운 평면방전형 무수은 램프를 개발하였다. 이 램프는 두 개의 유리평판 사이에 방전공간을 만들고 한쪽 유리면의 양쪽 가장자리에 두 개의 전극을 설치하여 면방전을 유도한다. 양쪽 유리면에는 삼원색 형광체를 도포하고 Xe을 봉입하여 Xe의 진공자외선으로 형광체를 발광시킨다. 이 램프는 전극이 유전체로 덮혀있어 수명이 길다. 실험결과 기체압력 6.7[kPa], 구동전압 1,130[V]에서 최대휘도 9,200[$cd/m^2$], 광효율 20.4[lm/W]을 었었고, 기체 압력 2.7[kPa] 구동전압 1,120[V]에서 최대효율 34.1[lm/W], 휘도 1,080[$cd/m^2$]을 얻었다. 현재 무수은 램프는 수은 램프에 비해서 광학적 특성이 좋지 못하다. 무수은 램프에서 좋은 광학적 특성을 얻기 위해 가장 중요한 것은 수축이 없이 방전을 확산시키는 것이다. 이를 위해서 램프구조와 구동법을 최적화하는 것이 필요하다. 또한 기체압력을 높임으로서 Xe의 여기복사를 얻을 수 있었다.

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Study on the Application of Various Visualization Techniques for Analysing the Structure of Tribrachial Flame (삼지화염 구조해석을 위한 다양한 가시화 기술 적용에 대한 연구)

  • Kim, Min-Kuk;Won, Sang-Hee;Chung, Suk-Ho
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2005.12a
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    • pp.74-79
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    • 2005
  • The tribrachial flame in laminar coflow jet has been investigated experimentally with unsteady propagating condition. With adopting various visualization techniques, including OH-PLIF, Rayleigh Scattering technique, it was confirmed that the location of tribrachial point is on the inclined surface of flame and the propagation speed of tribrachial flame was significantly affected by the velocity gradient.

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An Experimental Investigation of Air Fuel Ratio Measurement using Laser Induced Acetone Fluorescence (아세톤 형광을 이용한 공연비 측정 기법 연구)

  • Park Seungjae;Huh Hwanil;Oh Seungmook
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2002.08a
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    • pp.353-356
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    • 2002
  • Planar laser induced fluorescence(PLIF) has been widely used to obtain two dimensional fuel distribution. Preliminary investigation was performed to measure quantitative air excess ratio distribution in an engine fueled with LPG. It is known that fluorescence signal from acetone as a fluorescent tracer is less sensitive to oxygen quenching than other dopants. Acetone was excited by KrF excimer laser (248nm) and its fluorescence image was acquired by ICCD camera with a cut-of filter to suppress Mie scattering from the laser light. For the purpose of quantifying PLIF signal, an image processing method including the correction of laser sheet beam profile was suggested. Raw images were divided by each intensity of laser energy and profile of laser sheet beam. Inhomogeneous fluorescence images scaled with the reference data, which was taken by a calibration process, were converted to air excess ratio distribution. This investigation showed instantaneous quantitative measurement of planar air excess ratio distribution for gaseous fuel.

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An Experimental Study on the Trajectory Characteristics of Liquid Jet with Canted Injection Angles in Crossflow (수직분사제트에서 다양한 분사각도의 분무궤적 특성에 대한 실험적 연구)

  • Kim, Min-Ki;Song, Jin-Kwan;Hwang, Jeong-Jae;Yoon, Young-Bin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.12 no.6
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    • pp.38-47
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    • 2008
  • The liquid column and spray trajectory have been experimentally studied in liquid jets injected into subsonic crossflow. With water as fuel injection velocity, injection angle were varied to provide of jet operation conditions. The Pulsed Shadowgraph Photography and Planar Liquid Laser Induced Fluorescence technique was used to determine the injection characteristics in a subsonic crossflow of air. And the mainly objectives of this research was to get a empirical formula of liquid column and spray region trajectory with forward and reversed injection of air stream. As the result, This research has been shown that each trajectories were spatially dependent on air-stream velocity, fuel injection velocity, various injection angle, and normalized injector exit diameter. Furthermore, the empirical formula of liquid column trajectories has been some different of drag coefficient results between forward and reversed angled injection.

OH Radical Distribution and Sooting Characteristics in Co-Flow Diffusion Flames (동축류 확산화염의 OH 라다칼 분포 및 매연 특성)

  • Lee, Won-Nam;Song, Young-Hoon;Cha, Min-Suk
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 1997.06a
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    • pp.1-11
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    • 1997
  • The soot and OH radical distributions have been experimentally studied in ethylene and propane laminar diffusion flames. The integrated soot volume fraction was measured along the centerline of a flame using a laser light extinction method. Planar laser light scattering and PLIF techniques are employed for the soot and OH radical distribution measurements utilizing Nd:YAG laser and OPO, FDO system. The concentration of OH radical is rapidly decreased at the edge of sooting region, which implies the importance of OH radical species on the soot oxidation process. For ethylene flames, the addition of air in fuel moves the OH radical distribution towards the center line of a flame at the soot oxidation region, while the concentration of OH radical remains relatively high at the soot formation region. The interaction between soot particles and OH radicals becomes more active with fuel-air at the soot oxidation region. For propane flames, however, any indication of the increased interaction between soot particles and OH radicals with fuel-air was not noticed.

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